2020年,農業農村部、中央網信辦正式釋出《數字農業農村發展規劃(2019—2025年)》。廣義的數字農業包括農業物聯網、農業大資料、精準農業和智慧農業四個維度,包含完整的資料採集、分類、應用、挖掘體系,服務於農業的全過程。
作為首都,北京集聚了全國最優秀的人才和先進的技術裝備,設有多個國家級科研院所和實驗室,在3S技術、精準農作技術、農業資訊管理、農業生物環境控制與自動化等方面都有紮實的研究與推廣。
不少現代農業產業園早已著手佈局數字農業,將資訊作為農業生產要素,用大資料、物聯網、人工智慧、區塊鏈、5G等技術對農業物件、環境和全過程進行視覺化表達、數字化設計、資訊化管理。今天我們走進身邊的現代農業園區,去探究其數字農業發展的現狀,一窺其未來。
一個連棟溫室和13項數字化技術
5G時代,長在雲端的草莓什麼樣?口感如何?產量如何?成本如何?帶著這樣的疑問與好奇,記者來到海淀農業農村局中關村科普農莊的“空中草莓”連棟溫室。
推門而入,門口一塊大的顯示屏上一目瞭然地看到頂窗、遮陽網、頂被、二層膜、保溫被、側風、補光燈、潮汐灌溉……這些實時顯示著棚內草莓種植的最新狀況。
隔著玻璃門,只見一個智慧機器人正在自動噴灑水肥,一排排果兒鮮豔的草莓掛在空中,地面寬敞、乾淨……
想要進入溫室,必須要有嚴格的消毒流程,穿上鞋套,走入封閉式的風淋噴殺室,而後才得入內。
剛入棚內,空氣中淡淡的香氣撲面而來,一排排的草莓廊架上,果兒鮮紅誘人。忍不住摘一顆品嚐,香甜軟糯,滿口留香。“這是香野,就是大家口中所說的隋珠。”海淀區農業技術綜合服務中心鄭禾介紹道。“5G雲端草莓是由北京市海淀區農業科學研究所自主研發,將5G通訊平臺、人工智慧機器人、有機標準綠色防控、溫室智慧控制系統、多層覆蓋保溫、智慧水肥一體化技術、基質加溫系統、低溫蓄冷育苗應用、噴霧降溫系統、植物LED補光、潮汐灌溉技術、營養液回收系統、軸流風機均溫系統13項技術集合最佳化而成。”
“在多項科技技術的加持下,棚內的草莓上市期提前20多天,坐果期延長,畝產可達6000多斤,增長20%-50%,畝增收60000餘元,提質增效顯著。”鄭禾補充道。
如何讓上市期提前20多天?一是依賴於低溫蓄冷育苗技術,它利用高山地區冷涼氣候培育出優質草莓苗,提前打破草莓的睡眠期,從而讓產果期提前。二是有賴於基質加溫系統的應用,能夠實現全天候基質的精準控溫。三是植物LED補光燈技術,則可有效抑制草莓休眠,促進光合作用,縮短生長週期,提早上市時間。
而坐果期延長,則依賴於噴霧降溫系統和遮陽網等裝置,它們為草莓生長後期提供最佳的溫度環境。坐果率的提高和品質的提升,來源於溫室智慧控制系統、智慧水肥一體化技術以及軸流風機均溫系統的應用,它們為草莓植株提供精準的生長環境、養分、水肥、CO2濃度等。
據悉,這是一種全新的草莓栽培理念,無土栽培,空中種植。它不但是一種全新的農業生產模式,也擴寬了農業生產的應用範圍,是對農業多功能性的有益嘗試與探索。“我們將繼續深耕數字農業,將農業和科技深度融合,開闢農業發展的新思路,繼續展示‘農業的中關村’的風采。” 海淀區委農工委書記、農業農村局局長張春明說。
當全國產化的智慧裝置應用在連棟溫室中
甫一走進北京朝來農藝園,濃郁的西紅柿秧味兒溢滿在整個溫室中。
“這一棚種植的全是番茄嗎?”
“您好!歡迎來到朝來農藝園連棟溫室,目前這個區域種植的是番茄,年後還會有西甜瓜、黃瓜……”還未等隨行的王建高開口,眼前的智慧語音接待機器人已然開始了講解。眼下是正在作業軌道上噴灑農藥的作業機器人,這會讓你恍惚仿若進了科研實驗室,而不是溫室大棚。一旁的中央控制器上,清晰地顯示著該棚內的現狀,生產區的情況,幾點幾分補光、何時增溫、開啟內保溫、通風等等。
“這是裝置終端,以備工人日常巡查使用,上面明確地記錄了執行日誌,生產情況和農事情況。”技術人員介紹道。“環境控制進行溫室光、溫度、水分、溼度、肥料的智慧控制,一方面降低病蟲害發病率,提高設施蔬菜的品質和質量。另一方面也可以減少人工成本、實現7×24小時的智慧管控,確保從田間到舌尖的全程監管。”
記者瞭解到,這個連棟溫室,從智慧育苗器、到物聯網感測器、再到水肥灌溉系統、病蟲害防治、以及區塊鏈追溯、採收分揀包裝等等,全環節使用了國產化的智慧裝置,實現了國產化物聯網、雲計算、資料處理、AI控制等技術的落地整合應用。因而成為北京市首個全國產化連棟溫室智慧裝備整合應用示範點。“不但解決了國內高效設施裝置和技術受制於國外的問題,而且實現了本土化、個性化的開發和管理,使得系統的開放性和包容性更最佳化。另外,國內智慧裝備的成本很低,相較國外低了50%,後續的運維管理更是有保障。”技術人員自豪地說。
此外,朝來農藝園在引進各類高新資訊科技的同時,還引入了椰糠基質栽培、水培等高效栽培技術體系,改變了以前資訊科技單一示範的模式,實現了資訊科技與高效農藝技術的融合應用示範,充分發揮了資訊科技的聚變效應,切實提升了設施農業園區生產管理水平。
據悉,北京朝來農藝園成立於1996年,園區佔地面積200餘畝,擁有1棟連棟溫室和19棟日光溫室,是朝陽區國家數字農業創新應用基地的兩個試點園區之一。
顯然,數字化技術的應用可以使農業園區基於物聯網的小氣候環控與水肥一體化技術、區塊鏈的農產品質量溯源系統、計算機視覺的智慧農機技術、虛擬現實農業技術、農業管理系統軟體等實現對土地、設施、勞動力等生產要素的最佳化配置,形成了“種植有大腦、生長有智慧、銷售有追溯”的現代農業模式,打造了新的未來農業樣板,並具有較強的可複製、推廣價值。
數字農業一端連著科技,一端連著農業。從體力到智力,從“靠經驗”到“靠資料”,智慧化科技化的發展方向,解答的是農業農村現代化這道必答題。而近年來,北京市農業農村資訊化建設穩步推進,不斷探索區域農業農村資訊化發展模式和路徑,處於發展關鍵期,也逐步形成了北京優勢和區域建設特色,未來可期。(供稿:北京美麗鄉村網站)(張慶華)
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